L'influenza della precompressione nella prova a taglio dei campioni in muratura: uno studio sperimentale

Essendo l���Italia un territorio soggetto a violenti e frequenti sismi, ed avendo un importante patrimonio in muratura, �� interessante studiare il rapporto tra i due. La muratura �� maggiormente resistente contro forze che agiscono nel suo piano, che generano quindi uno sforzo di taglio. Si andr�� dunque a valutare sperimentalmente la resistenza a taglio delle murature. Tale campagna sperimentale sar�� svolta su campioni di muratura sotto forma di triplette confezionate con due tipi di malta diversi a tre livelli di precompressione differenti. I risultati cos�� ottenuti saranno infine rielaborati in un grafico, il grafico della legge di Coulomb, che mira a cercare un legame lineare tra le tau e le sigma di precompressione. Un valore aggiunto dello studio sta nel monitoraggio costante della prova, dal quale si nota che la precompressione durante questa varia. Portando dunque a due risultati diversi: il primo �� un legame tau-sigma con livelli di sigma normativi e uno con legami di sigma effettivi della rottura. La campagna sperimentale, inoltre, comprende anche la valutazione del modulo elastico per i singoli campioni di laterizio e di malta. La malta sar�� provata anche per la resistenza a flessione e compressione.

Materiali Compositi a Matrice Cementizia per i Rinforzi Strutturali

L���utilizzo degli FRP (Fiber Reinforced Polymer) nel campo dell���ingegneria civile riguarda essenzialmente il settore del restauro delle strutture degradate o danneggiate e quello dell���adeguamento statico delle strutture edificate in zona sismica; in questi settori �� evidente la difficolt�� operativa alla quale si va in contro se si volessero utilizzare tecniche di intervento che sfruttano materiali tradizionali. I motivi per cui �� opportuno intervenire con sistemi compositi fibrosi sono: ��� l���estrema leggerezza del rinforzo, da cui ne deriva un incremento pressoch�� nullo delle masse sismiche ed allo stesso tempo un considerevole aumento della duttilit�� strutturale; ��� messa in opera senza l���ausilio di particolari attrezzature da un numero limitato di operatori, da cui un minore costo della mano d���opera; ��� posizionamento in tempi brevi e spesso senza interrompere l���esercizio della struttura. Il parametro principale che definisce le caratteristiche di un rinforzo fibroso non �� la resistenza a trazione, che risulta essere ben al di sopra dei tassi di lavoro cui sono soggette le fibre, bens�� il modulo elastico, di fatti, pi�� tale valore �� elevato maggiore sar�� il contributo irrigidente che il rinforzo potr�� fornire all���elemento strutturale sul quale �� applicato. Generalmente per il rinforzo di strutture in c.a. si preferiscono fibre sia con resistenza a trazione medio-alta (>2000 MPa) che con modulo elastico medio-alto (E=170-250 GPa), mentre per il recupero degli edifici in muratura o con struttura in legno si scelgono fibre con modulo di elasticit�� pi�� basso (E���80 GPa) tipo quelle aramidiche che meglio si accordano con la rigidezza propria del supporto rinforzato. In questo contesto, ormai ampliamente ben disposto nei confronti dei compositi, si affacciano ora nuove generazioni di rinforzi. A gli ormai ���classici��� FRP, realizzati con fibre di carbonio o fibre di vetro accoppiate a matrici organiche (resine epossidiche), si affiancano gli FRCM (Fiber Reinforced Cementitious Matrix), i TRM (Textile Reinforced Mortars) e gli SRG (Steel Reinforced Grout) che sfruttano sia le eccezionali propriet�� di fibre di nuova concezione come quelle in PBO (Poliparafenilenbenzobisoxazolo), sia un materiale come l���acciaio, che, per quanto comune nel campo dell���edilizia, viene caratterizzato da lavorazioni innovative che ne migliorano le prestazioni meccaniche. Tutte queste nuove tipologie di compositi, nonostante siano state annoverate con nomenclature cos�� differenti, sono per�� accomunate dell���elemento che ne permette il funzionamento e l���adesione al supporto: la matrice cementizia

Strumenti per la valutazione dello stato conservativo e per la manutenzione programmata dei ponti della Provincia di Bologna

La tesi tratta di strumenti finalizzati alla valutazione dello stato conservativo e di supporto all'attivit�� di manutenzione dei ponti, dai pi�� generali Bridge Management Systems ai Sistemi di Valutazione Numerica della Condizione strutturale. Viene proposto uno strumento originale con cui classificare i ponti attraverso un Indice di Valutazione Complessiva e grazie ad esso stabilire le priorit�� d'intervento. Si tara lo strumento sul caso pratico di alcuni ponti della Provincia di Bologna. Su un ponte in particolare viene realizzato un approfondimento specifico sulla determinazione approssimata dei periodi propri delle strutture da ponte. Si effettua un confronto dei risultati di alcune modellazioni semplificate in riferimento a modellazioni dettagliate e risultati sperimentali.

Modellazione di maschi murari mediante schemi a traliccio

Modellazione di pannelli in muratura mediante schemi semplificati; simulazioni numeriche relative a pannelli rinforzati tramite FRP

Effetto dei tamponamenti sulla risposta dinamica di un edificio in cemento armato

Nella presente tesi viene esaminato il comportamento dinamico un edificio a struttura intelaiata in cemento armato, focalizzando l���attenzione sull���interferenza esercitata dai tamponamenti e dai tramezzi non portanti. Le murature non portanti sono modellate come bielle equivalenti, la cui rigidezza viene determinata adottando un modello elastico-lineare dell'edificio. Nelle analisi dinamiche, poi, si introduce la non-linearit�� dei materiali in maniera concentrata: mediante cerniere plastiche flessionali alle estremit�� di travi e pilastri, e mediante cerniere plastiche assiali nelle bielle equivalenti. Si mostra che, grazie alla presenza dei setti murari, aumentano notevolmente la rigidezza e la resistenza della struttura nella direzione orizzontale perpendicolare ai piani di orditura dei telai: questa direzione diviene pi�� forte rispetto a quella che, considerando la sola disposizione dei telai e la quasi totale assenza di collegamenti fra gli stessi, dovrebbe invece presentarsi meno vulnerabile sotto le azioni orizzontali. Viene inoltre mostrato che, nel loro piano, i telai dell'edificio esaminato offrono buone prestazioni in termini di resistenza all���azione sismica.

Sul rinforzo di elementi in C.A.: confronto tra varie normative

Il documento pre-normativo italiano sul rinforzo di strutture in c.a. mediante l���uso di materiale fibrorinforzato. 1.1 INTRODUZIONE La situazione unica dell���Italia per quanto riguarda la conservazione delle costruzioni esistenti, �� il risultato della combinazione di due aspetti, come primo, il medio-alto rischio sismico di una gran parte di territorio, come testimoniato dalla zonizzazione sismica recente, e come secondo aspetto, l'estrema complessit�� di un ambiente edilizio che non ha confronto nel mondo. Le tipologie della costruzione in Italia si distinguono a quelle stimate come patrimonio storico, che in alcuni casi risalgono a circa 2000 anni fa, a quelle che sono state costruite in ultimi cinque secoli, durante e dopo il Rinascimento, che sono considerate come patrimonio culturale ed architettonico dell' Italia (e del mondo!), infine a quelle fatte in tempi recenti, considerevolmente durante e dopo il boom economico del l960 ed ora visti come antiquate. Le due prime categorie in gran parte sono composte dalle edilizie di muratura, mentre agli ultimi principalmente appartengono le costruzioni di cemento armato.

Diagnosi non distruttiva di murature di laterizio: applicazioni di tomografia sonica in laboratorio

Il lavoro svolto nella presente tesi di laurea si sviluppa all���interno del progetto di ricerca europeo SmooHs (Smart Monitoring of Historic Structures-Monitoraggio intelligente di edifici e strutture storiche) nell���ambito del 7 Programma Quadro della Commissione Europea. Gli edifici storici sono caratterizzati da elementi architettonici, materiali e soluzioni progettuali uniche e pertanto da valorizzare. Al fine si salvaguardare tali beni storici si richiede una conoscenza approfondita dei processi di deterioramento, legati spesso a fattori ambientali, e una loro rilevazione immediata. Il monitoraggio continuo dei possibili parametri che influenzano i suddetti processi pu�� contribuire significativamente, ma un���applicazione estesa di questa tecnica �� finora fallita a causa dei costi elevati di sistemi completi di monitoraggio; per questo sono stati osservati solitamente pochi parametri. L���obiettivo del progetto prevede lo sviluppo di strumenti di monitoraggio e diagnostica competitivi per gli specialisti nel settore che vada al di l�� del mero accumulo di dati. La normativa, in particolare le Linee Guida per l���applicazione al patrimonio culturale della normativa tecnica di cui all���Ordinanza PCM-3274 del 2005, evidenziano l���importanza di raggiungere un elevato livello di informazione dell���oggetto e del suo comportamento strutturale attraverso un percorso conoscitivo pluriramificato. ���Si ha pertanto la necessit�� di affinare tecniche di analisi ed interpretazione dei manufatti storici mediante fasi conoscitive dal diverso grado di attendibilit��, anche in relazione al loro impatto. La conoscenza pu�� infatti essere conseguita con diversi livelli di approfondimento, in funzione dell���accuratezza delle operazioni di rilievo, delle ricerche storiche e delle indagini sperimentali��� (Linee guida per l���applicazione all patrimonio culturale della normativa tecnica di cui all���ordinanza PCM-3274, 2005). Per quanto riguarda la caratterizzazione meccanica dei materiali, la normativa cita ���Tecniche diagnostiche non distruttive di tipo indiretto, quali prove soniche ed ultrasoniche, consentono di valutare l���omogeneit�� dei parametri meccanici nelle diverse parti della costruzione, ma non forniscono stime quantitative attendibili dei loro valori, in quanto essi vengono desunti dalla misura di altre grandezze���. Non viene identificata una procedura univoca di prove non distruttive per ciascuna tipologia edilizia, pertanto ci domandiamo quale sia la procedura pi�� idonea da utilizzare, considerando il tipo di risultato che si vuole ottenere. Si richiedono quindi degli studi di fattibilit�� di diverse tecniche non distruttive, soprattutto tecniche per immagini che diano un risultato pi�� immediato da comprendere. Per questo scopo �� stato impostato un programma di ricerca per valutare l���efficacia di una tecnica non distruttiva, la tomografia sonica, su provini in muratura costruiti nei laboratori del LaRM (Laboratorio di Resistenza dei Materiali del DISTART dell���Universit�� di Bologna), reputando questa la strada da percorrere verso una diagnostica strutturale sempre pi�� dettagliata. I provini in muratura di laterizio PNDE e PNDF, presentano al loro interno dei difetti (in polistirolo espanso) di geometria e posizione nota e diverse tessiture murarie (muratura di laterizio tradizionale e muratura a sacco). Nel capitolo 2 vengono descritte le caratteristiche e le basi teoriche delle prove soniche e di altre tecniche non distruttive, al fine di poterne fare un confronto. La tomografia sonica �� definita e sono illustrate le sue peculiarit��; vengono inoltre riportati alcuni esempi di applicazioni della stessa su strutture storiche lignee e murarie. Nel capitolo 3 sono presentati i provini oggetto di studio ed introdotto qualche accenno sulla natura delle murature di laterizio. Sono specificati i corsi e le sezioni verticali sui quali viene sperimentata la tomografia; essi hanno precise caratteristiche che permettono di eseguire una sperimentazione mirata all���individuazione di anomalie in una sezione e al riconoscimento di diverse tessiture murarie. Nel capitolo 4 �� illustrata la procedura di acquisizione dei dati in laboratorio e di rielaborazione degli stessi nella fase di post-processing. Dopo aver scelto, in base alla risoluzione, la distanza che intercorre tra le stazioni di misura, sono stati progettati i vari percorsi uscenti da ogni stazione trasmittente, andando a definire i ray-paths delle sezioni sia orizzontali che verticali. I software per il calcolo dei tempi di volo (in ambiente LabView) e per l���inversione degli stessi (Geotom) sono presentati e vengono definite le istruzioni per l���utilizzo. Il capitolo 5 assieme al capitolo 6, mostra i risultati ottenuti dall���inversione dei tempi di volo. Per i diversi corsi orizzontali e sezioni verticali sono riportate le mappe di velocit�� ottenute al variare di diversi parametri di settaggio impostati nel software tomografico. Le immagini tomografiche evidenziano le caratteristiche interne delle sezioni studiate, in base alla risoluzione geometrica della tecnica. Nel capitolo 7 e 8 sono mostrati i risultati delle prove soniche dirette applicate sia sui corsi verticali sia sulle sezioni verticali. Le stazioni di misura considerate sono le stesse utilizzate per la tomografia. Il capitolo 9 riporta il confronto tra le mappe di velocit�� prodotte dalla tomografia sonica e gli istogrammi delle velocit�� registrate nelle prove soniche dirette. Si evidenziano le differenze nell���individuazione di difetti tra due metodologie differenti. Infine sono riportate le conclusioni sul lavoro svolto. I limiti e i vantaggi della tecnica tomografica vengono desunti dai risultati ottenuti per varie tipologie di sezioni, a confronto anche con risultati di prove soniche dirette. Ci�� ci porta a definire la fattibilit�� di utilizzo della tomografia sonica nella diagnosi delle strutture in muratura.

Diagnosi non distruttiva del patrimonio storico-architettonico: applicazioni in laboratorio e in sito presso il Duomo di Modena e la Ghirlandina.

Le prove non distruttive che sono state studiate in questa tesi sono il monitoraggio termografico, le prove soniche, la tecnica tomografica sonica e l���indagine tramite georadar. Ogni capitolo di applicazione in sito o in laboratorio �� sempre preceduto da un capitolo nel quale sono spiegati i principi fondamentali della tecnica applicata. I primi cinque capitoli riguardano un problema molto diffuso nelle murature, cio�� la risalita capillare di umidit�� o di soluzione salina all���interno delle stesse. Spiegati i principi alla base della risalita capillare in un mezzo poroso e della tecnica termografica, sono state illustrate le tre prove svolte in laboratorio: una prova di risalita (di umidit�� e di salamoia) su laterizi, una prova di risalita di salamoia su tripletta muraria monitorata da sensori e una prova di risalita di umidit�� su muretto fessurato monitorata tramite termografia ad infrarossi. Nei capitoli 6 e 7 sono stati illustrati i principi fondamentali delle prove soniche ed �� stata presentata un���analisi approfondita di diverse aree del Duomo di Modena in particolare due pareti esterne, un pilastro di muratura e una colonna di pietra. Nelle stesse posizioni sono state effettuate anche prove tramite georadar (Capitoli 11 e 12) per trovare analogie con le prove soniche o aggiungere informazioni che non erano state colte dalle prove soniche. Nei capitoli 9 e 10 sono stati spiegati i principi della tomografia sonica (tecnica di inversione dei tempi di volo e tecnica di inversione delle ampiezze dei segnali), sono stati illustrati i procedimenti di elaborazione delle mappe di velocit�� e sono state riportate e commentate le mappe ottenute relativamente ad un pilastro di muratura del Duomo di Modena (sezioni a due quote diverse) e ad un pilastro interno di muratura della torre Ghirlandina di Modena.

Studio sulla vulnerabilt�� sismica della clinica neurologica di Bologna

In questo studio di tesi �� stata eseguita un' analisi storico critica sugli edifici del complesso della Clinica Neurologica di Bologna, sono state valutate le sollecitazioni attraverso una modellazione 3D con software agli elementi finiti SAP2000, e sono state eseguite le verifiche dei meccanismi di collasso globali, locali ed inoltre verifiche di deformabilt��.